Les 75 rivières orange de l’Alaska restent un mystère | Polarjournal
La couleur orange des cours d'eau reflète l'oxydation du fer, mais indique aussi souvent des concentrations élevées de métaux lourds. Cette photo montre le mélange d'un affluent orange avec les eaux plus claires de la rivière Anaktok. Photo : Josh Koch, US Geological Survey
La couleur orange des cours d’eau reflète l’oxydation du fer, mais peut aussi indiquer des concentrations élevées de métaux lourds. Cette photo montre le mélange d’un affluent orange avec les eaux plus claires de la rivière Anaktok. Photo : Josh Koch / US Geological Survey

Des étés plus chauds, la fonte du pergélisol et l’érosion des berges sont les principaux candidats, mais la raison exacte pour laquelle les rivières du nord de l’Alaska sont devenues orange n’est pas connue, explique un chercheur au PolarJournal. Les conséquences pourraient être catastrophiques pour les écosystèmes.

La chaîne de Brooks, dans le nord de l’Alaska, est un endroit reculé et isolé.

C’est pourquoi de grands changements environnementaux peuvent se produire sans que personne ne s’en aperçoive vraiment. Mais il y a environ cinq ans, un changement était trop important pour passer inaperçu : Les rivières de la région, qui étaient auparavant limpides, commençaient à devenir orange.

Tout a commencé lorsque les pilotes qui fréquentaient les montagnes ont commencé à remarquer que quelque chose n’allait pas.

« Il n’est pas rare de voir de petits morceaux d’orange », a déclaré Josh Koch, de l’US Geological Survey, au PolarJournal :

« Mais lorsque les pilotes ont commencé à remarquer qu’ils atterrissaient soudainement à côté d’une rivière rouge dans des endroits où ils étaient déjà allés à maintes reprises, et lorsqu’ils sont rentrés chez eux et en ont compté six ou sept autres, c’est là que nous avons su que cela valait la peine de s’y intéresser », a-t-il déclaré.

Cette carte montre certaines des zones de la chaîne de Brooks, au nord de l'Alaska, où les rivières sont devenues orange ces dernières années. Image : US Geological Survey
Cette carte montre certaines des zones de la chaîne de Brooks, au nord de l’Alaska, où les rivières sont devenues orange ces dernières années. Image : US Geological Survey

Base de données créée

Pour se faire une idée du problème, Josh Koch et ses collègues de l’US Geological Survey ont décidé de créer une base de données. Cette base de données comprend des images satellites, des observations de pilotes et des données d’un professeur de l’université Alaska Pacific qui emmène régulièrement des étudiants en randonnée dans la région.

En peu de temps, avec l’aide de la base de données, le problème a été quantifié : Au moins 75 rivières avaient changé de couleur.

« Nous avions déjà travaillé dans cette région dans le cadre d’autres études et nous savions que ces cours d’eau étaient autrefois limpides. On pouvait voir jusqu’au fond. Mais tout à coup, à notre retour, l’un d’entre eux était devenu orange », a déclaré Josh Koch.

« C’était assez choquant à voir », a-t-il déclaré.

La première fois qu’il a vu ces changements de ses propres yeux, c’est lorsqu’il s’est rendu dans les montagnes pour travailler sur une étude distincte portant sur les écosystèmes de la région. Au printemps, il s’était rendu à une rivière pour installer des équipements de surveillance et l’eau était restée comme avant : claire et transparente.

Mais lorsqu’il est revenu en août, les choses avaient considérablement changé.

« C’était orange vif. Tous les capteurs étaient recouverts de cette substance orange. Il était évident qu’il s’était passé quelque chose, et grâce à ces capteurs, nous avons pu voir exactement ce qui s’était passé ».

« Il s’agissait d’un véritable changement de cap. Ce n’était pas quelque chose de graduel », a déclaré Josh Koch.

Avant et après : Ces images prises à deux ans d'intervalle, en 2016 et 2018, montrent le changement soudain de la couleur de la rivière Akillik. Photo : Jon O'Donnell, Service des parcs nationaux
Avant et après : Ces images prises à deux ans d’intervalle, en 2016 et 2018, montrent le changement soudain de la couleur de la rivière Akillik. Photo : Jon O’Donnell, Service des parcs nationaux

Quatre métaux dans l’eau

Depuis, Josh Koch et trois de ses collègues tentent de comprendre les raisons de ce changement soudain de couleur. En sélectionnant un sous-ensemble des 75 rivières et en les étudiant sur une certaine période, ils ont fait un premier pas important dans la recherche d’une réponse.

Dans une étude qui est encore en cours d’examen mais qui sera bientôt publiée, ils ont pu mettre en évidence les différences entre la composition chimique des rivières et celle des rivières qui sont encore limpides.

L’étude met en évidence des niveaux élevés de quatre métaux différents : Le fer, l’aluminium, le manganèse et le zinc. En outre, les mesures ont également révélé des niveaux élevés de sulfate et des niveaux de Ph parfois inférieurs à trois, ce qui signifie que les eaux sont exceptionnellement acides.

Mais on ne sait pas encore pourquoi la chimie a changé.

Josh Koch n'a pas connaissance d'autres régions du monde ayant connu des problèmes similaires avec les rivières orange. Photo : Josh Koch, Service géologique des États-Unis (U.S. Geological Survey)
Josh Koch n’a pas connaissance d’autres régions du monde ayant connu des problèmes similaires avec les rivières orange. Photo : Josh Koch, Service géologique des États-Unis (U.S. Geological Survey)

Fonte du pergélisol

Josh Koch et ses collègues ont cependant leurs propres théories. La chaîne de Brooks, comme toutes les régions polaires du monde, est une zone qui se réchauffe rapidement. Ce réchauffement entraîne un certain nombre de nouveaux processus qui pourraient tous, en théorie, entraîner une modification de la composition chimique des rivières. Mais il est difficile de dissocier les processus les uns des autres.

La fonte du pergélisol dans la région est un suspect évident.

« Nous savons que le dégel du pergélisol se produit dans cette région et qu’il a un impact sur la manière dont l’eau se déplace dans le sous-sol. Le pergélisol maintient les eaux peu profondes en surface et les eaux profondes en profondeur. Lorsque le pergélisol dégèle, l’eau peut emprunter des voies d’écoulement plus longues et plus profondes pour atteindre les rivières », explique Josh Koch.

Cette modification de l’écoulement fait que l’eau entre parfois en contact avec des métaux plus concentrés, dont le fer qui rend les rivières orange à cause de la rouille.

« Lorsque nous voyons des cours d’eau orange, c’est presque toujours associé à des charges de métaux plus élevées. La couleur orange est donc très intéressante, car elle permet de voir facilement que la rivière a été touchée. On peut le voir en survolant la rivière, depuis le sol ou même sur des images satellites », a-t-il déclaré.

Mais la fonte du pergélisol n’est pas la seule conséquence du changement climatique sur la région. Des étés plus chauds signifient également que les gelées saisonnières restent moins longtemps. Cela accélère le dégel du sol, modifie l’écoulement des eaux de fonte et les périodes où les niveaux d’eau sont les plus élevés.

De plus, comme dans le bassin versant du fleuve Yukon au sud, les rivières de la chaîne de Brooks subissent une érosion accrue de leurs berges. Cela conduit également à un changement de trajectoire des rivières et pourrait également expliquer les rivières orangées.

« Beaucoup de ces processus sont vraiment interdépendants, si bien qu’il peut être difficile de les séparer les uns des autres », a déclaré Josh Koch.

Cette photo montre une rivière orange s'écoulant dans la rivière Kugororuk. Cette photo montre un écoulement de rivière orange dans la rivière Kugororuk : Josh Koch, US Geological Survey
Cette photo montre une rivière orange s’écoulant dans la rivière Kugororuk. Cette photo montre un écoulement de rivière orange dans la rivière Kugororuk : Josh Koch, US Geological Survey

Des conséquences désastreuses pour les écosystèmes

Si le changement de couleur de l’eau est inhabituel, il n’est pas évident de savoir pourquoi il faut s’en inquiéter. Mais la couleur n’est qu’un indicateur de la modification de la composition chimique des rivières et, par conséquent, de leurs écosystèmes.

L’un des objectifs des recherches de Josh Koch et de son équipe est d’en évaluer les conséquences. Ils ont déjà observé de sérieuses différences dans les rivières orange.

« Dans un cours d’eau, nous avons constaté une baisse significative du nombre d’invertébrés après que la rivière soit devenue orange, et le nombre de poissons était également beaucoup plus faible », a-t-il déclaré.

« La question à laquelle nous essayons de répondre aujourd’hui est de savoir ce que cela signifie. Les poissons ont-ils bougé ? Ou sont-ils morts ? Les implications plus larges pour les écosystèmes nous sont encore inconnues », a-t-il déclaré.

Ses recherches se poursuivront au cours des prochaines années et, espérons-le, permettront de répondre à certaines des nombreuses questions sans réponse que les rivières orange de la chaîne de Brooks ont soudainement posées.

Ole Ellekrog, Polar Journal

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